JP6751337B2

JP6751337B2 - 接着フィルムの破断方法

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Publication number: JP6751337B2
Application number: JP2016218730A
Authority: JP
Inventors: 彬中島
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2036-11-09
Also published as: JP2018078180A

Description

本発明は、接着フィルムの破断方法に関する。

ウェーハを個々のデバイスに分割する方法として、例えば、分割予定ラインに沿ってウェーハの内部にレーザビームを照射することにより、ウェーハの内部に改質層を形成し、その後、強度の低下した分割予定ラインに沿って外力を加えて改質層を起点にウェーハを分割する方法がある。ウェーハに外力を加える装置としては、エキスパンドテープを介して環状のフレームに支持されたウェーハを面方向に拡張することができる拡張装置が用いられている（例えば、下記の特許文献１を参照）。ウェーハを分割する際には、ウェーハの裏面に例えば接着フィルムが貼着されており、エキスパンドテープを拡張してウェーハとともに接着フィルムを破断している。そして、分割された各デバイスは、接着フィルムを介してダイボンディングフレーム等に実装される。

通常、接着フィルムは、貼着装置等において自動でウェーハに貼着されるため、位置ずれなどを考慮して、ウェーハの外径よりも大きい外径を有している。この接着フィルムをウェーハの裏面に貼着すると、ウェーハの外周から接着フィルムがはみ出した状態となるため、エキスパンドシートを拡張して接着フィルムを破断するときにはみ出した部分が破断して、その破片が周囲に飛散しデバイスに付着してチップ不良の原因となる問題があった。そこで、例えば下記の特許文献２において、エアブロー手段によってウェーハの内側から外側へ流れるようにエアーを噴射することにより、飛散した接着フィルムの破片がウェーハの表面に付着することを防止できる破断装置が提案されている。

特開２０１４−０２２３８２号公報特開２００９−２７２５０３号公報

しかし、上記したエアブロー手段によるエアーの噴射によっても、ウェーハの外周から露出した接着フィルムのはみ出し部分に生じた破片が確実にデバイスに付着しないように制御することは難しく、さらなる改善が切望されている。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ウェーハの外周から露出した接着フィルムが破断して生じた破片が、デバイスに付着するのを防止できるようにすることを目的としている。

本発明は、交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を有したウェーハの裏面に貼着されウェーハの外径よりも大きい外径を有した接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断する接着フィルムの破断方法であって、ウェーハの該分割予定ラインに沿って分割起点を形成するか、またはウェーハの該分割予定ラインに沿ってウェーハを分割するウェーハ加工ステップと、該ウェーハ加工ステップを実施した後、ウェーハの裏面にウェーハの外径よりも大きい外径を有した該接着フィルムを貼着するとともに、該接着フィルムにエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、該エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、該エキスパンドシートを拡張して該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断する破断ステップと、を備え、該エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、該破断ステップを実施する前に、ウェーハの外周から露出した該接着フィルムを加熱して該エキスパンドシートに溶着する加熱ステップを更に備える。

本発明にかかる接着フィルムの破断方法は、ウェーハの分割予定ラインに沿って分割起点を形成するか、またはウェーハの分割予定ラインに沿ってウェーハを分割するウェーハ加工ステップと、ウェーハ加工ステップを実施した後、ウェーハの裏面にウェーハの外径よりも大きい外径を有した接着フィルムを貼着するとともに、接着フィルムにエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、該エキスパンドシートを拡張して該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断する破断ステップとを備え、エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、破断ステップを実施する前に、ウェーハの外周に露出した接着フィルムを加熱してエキスパンドシートに溶着する加熱ステップを更に備えたため、エキスパンドシートを拡張して接着フィルムを分割予定ラインに沿って破断する際に、ウェーハの外周から露出した接着フィルムが破断して生じた破片が周囲に飛散することがなく、個片化された各デバイスに破片が付着するのを防止することができる。

ウェーハの一例を示す斜視図である。ウェーハの表面に表面保護テープを貼着する状態を示す斜視図である。ウェーハ加工ステップのうち、（ａ）はレーザビームの照射により分割起点を形成する状態を示す断面図であり、（ｂ）は分割予定ラインに沿ってウェーハを分割する状態を示す断面図である。エキスパンドシート貼着ステップを示す断面図である。加熱ステップを示す断面図である。（ａ）は破断ステップの実施前の状態を示す断面図である。（ｂ）は破断ステップにより接着フィルムを分割予定ラインに沿って破断する状態を示す断面図である。

図１に示すウェーハＷは、円形板状の被加工物の一例であって、その表面Ｗａに交差する複数の分割予定ラインＳで区画された各領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。一方、ウェーハＷの表面Ｗａと反対側の裏面Ｗｂは、レーザビームの照射や研削砥石による研削等による加工が施される被加工面となっている。

ウェーハＷを分割する前に、図２に示すように、ウェーハＷの表面Ｗａに表面保護テープ１を貼着しておく。これにより、ウェーハＷの表面Ｗａが表面保護テープ１によって覆われてデバイスＤが保護される。以下では、ウェーハＷを個々のデバイスＤに分割するとともに、ウェーハＷの裏面Ｗｂに貼着される接着フィルムを破断する接着フィルムの破断方法について説明する。

（１）ウェーハ加工ステップ
まず、図３(ａ)に示すように、被加工物を保持する保持テーブル１０によってウェーハＷを吸引保持する。保持テーブル１０の上面は、図示しない吸引源からの吸引作用を受けて被加工物を吸引保持する保持面１１となっている。そして、保持テーブル１０の保持面１１でウェーハＷの表面Ｗａ側を吸引保持し、ウェーハＷの裏面Ｗｂ側を上向きに露出させる。

続いて、保持テーブル１０の上方側に配設されたレーザビーム照射手段２０によって、ウェーハＷの裏面Ｗｂ側からレーザビーム２２を照射することにより改質層２を形成する。レーザビーム照射手段２０は、レーザビーム２２を集光するための集光器２１と、ウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビーム２２を発振する図示しないレーザ発振器とを少なくとも備える。レーザビーム照射手段２０は、上下方向に移動可能となっており、上下に集光器２１を移動させてレーザビーム２２の集光位置を調整することができる。

保持テーブル１０に吸引保持されたウェーハＷをレーザビーム照射手段２０の下方に移動させる。続いて、保持テーブル１０を所定の加工送り速度で水平方向（例えばＹ方向）に加工送りさせつつ、集光器２１により、ウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビーム２２の集光点をウェーハＷの内部に位置付けた状態で、レーザビーム２２をウェーハＷの裏面Ｗｂ側から図１に示した分割予定ラインＳに沿って照射する。そして、全ての分割予定ラインＳに沿ってレーザビーム２２を繰返し照射することにより、ウェーハＷの内部に強度の低下した改質層２を形成する。

ウェーハＷの内部に改質層２を形成した後、図３（ｂ）に示すように、保持テーブル１０ａの上方側に配設された研削手段３０によってウェーハＷの裏面Ｗｂを所定の厚みに達するまで研削するとともに、図２に示した個々のデバイスＤに分割する。研削手段３０は、鉛直方向の軸心を有するスピンドル３１と、スピンドル３１の下部にマウント３２を介して着脱自在に装着された研削ホイール３３と、研削ホイール３３の下部に円環状に固着された研削砥石３４とを備え、研削ホイール３３を回転させながら、全体が昇降可能となっている。

ウェーハＷを研削して分割する際には、表面保護テープ１側を保持テーブル１０ａで保持してウェーハＷの裏面Ｗｂを上向きに露出させ、保持テーブル１０ａを例えば矢印Ａ方向に回転させる。研削手段３０は、研削ホイール３３を例えば矢印Ａ方向に回転させながら所定の研削送り速度で下降させ、研削砥石３４でウェーハＷの裏面Ｗｂを押圧しながら所定の仕上げ厚みに至るまで研削する。ウェーハＷの研削中は、回転する研削砥石３４が常にウェーハＷの裏面Ｗｂの中心を通り、正面視における半径部分に接触する。そして、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対する研削動作により、改質層２を起点としてウェーハＷの表面Ｗａに至るクラックを発生させることで、ウェーハＷが個々のデバイスＤに分割される。

本実施形態では、ウェーハＷの内部に形成された改質層２を分割起点としたが、分割起点は改質層２に限定されない。例えば、切削ブレードの切削によって形成される完全切断されていない切削溝やレーザビームの照射によって形成される完全切断されていないレーザ加工溝を分割起点としてもよい。また、ウェーハ加工ステップにおいて分割起点を形成しておき、後の破断ステップにおいて分割起点に外力を付与してウェーハＷを分割してもよい。さらに、ウェーハ加工ステップにおいて例えばレーザビームの照射または切削ブレードの切削によって分割予定ラインＳに沿って完全切断（フルカット）してウェーハＷを分割してもよい。

（２）エキスパンドシート貼着ステップ
ウェーハ加工ステップを実施した後、図４に示すように、中央が開口した環状のフレーム５の下面に伸張可能なエキスパンドシート６を貼着し、フレーム５の中央からエキスパンドシート６を露出させる。エキスパンドシート６は、伸張可能なものであれば特に限定されず、例えばポリオレフィンやポリ塩化ビニル等からなる基材層に粘着層が積層された２層構造のエキスパンドシートを用いる。

次いで、ウェーハＷの裏面ＷｂにウェーハＷの外径よりも大きい外径を有した接着フィルム３を貼着するとともに、フレーム５の中央から露出したエキスパンドシート６に接着フィルム３側を貼着する。また、ウェーハＷの表面Ｗａから表面保護テープ１を剥離し、表面Ｗａを上向きにさせる。このようにして、ウェーハＷの外周Ｗｃから接着フィルム３の周縁側のはみ出し部４が露出した状態で、ウェーハＷが接着フィルム３を介してエキスパンドシート６に貼着される。接着フィルム３は、例えば熱可塑性樹脂からなるシート状の接着フィルムを用いる。

（３）加熱ステップ
エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、後述する破断ステップを実施する前に、図５に示すように、例えば加熱ヒータ４０を用いて、ウェーハＷの外周Ｗｃから露出した接着フィルム３のはみ出し部４を加熱してエキスパンドシート６に溶着させる。加熱ヒータ４０は、接着フィルム３のはみ出し部４の真上に配置されている。この加熱ヒータ４０が、接着フィルム３のはみ出し部４に所定の温度に設定された温風を噴射することによって、はみ出し部４が溶融すると、エキスパンドシート６にはみ出し部４が溶着される。なお、接着フィルム３のはみ出し部４を加熱する手段としては、加熱ヒータ４０に限定されない。

（４）破断ステップ
エキスパンドシート貼着ステップを実施した後であって加熱ステップを実施した後、図６に示すように、拡張手段５０を用いてエキスパンドシート６を拡張することにより、接着フィルム３を分割予定ラインＳに沿って破断する。拡張手段５０は、図示していないが、例えば冷却チャンバの内部に配設されている。冷却チャンバには、その内部の温度を低温にして接着フィルム３を硬化させる冷却手段が配設されている。拡張手段５０は、図６（ａ）に示すように、ウェーハＷを下方から支持する支持テーブル５１と、支持テーブル５１の外周側に配設されフレーム５が載置されるフレーム載置台５２と、フレーム載置台５２に載置されたフレーム５をクランプするクランプ部５３と、フレーム載置台５２の下部に連結されフレーム載置台５２を上下方向に昇降させる昇降手段５４とを備える。昇降手段５４は、シリンダ５４ａと、シリンダ５４ａにより昇降駆動されるピストン５４ｂとにより構成され、ピストン５４ｂが上下に移動することにより、フレーム載置台５２を昇降させることができる。

接着フィルム３を破断する際には、支持テーブル５１にウェーハＷ側を載置するとともに、フレーム載置台５２にフレーム５を載置する。その後、クランプ部５３によってフレーム５の上部を押さえて動かないように固定する。また、冷却手段により冷却チャンバ内の温度を例えば−１００°に冷却する。かかる温度に冷却した状態で、図６（ｂ）に示すように、ピストン５４ｂが下方に移動しフレーム載置台５２を下降させ、支持テーブル５１に対して相対的にフレーム載置台５２を下降させる。このとき、冷却された接着フィルム３は、その伸縮性が低下するとともに硬化して割れやすくなることから、エキスパンドシート６が放射状に拡張されると、接着フィルム３に放射方向の外力が付与され、接着フィルム３が図１に示した分割予定ラインＳに沿って破断される。

このとき、ウェーハＷの外周Ｗｃから露出した接着フィルム３のはみ出し部４が破断して破片が生じても、はみ出し部４はエキスパンドシート６に溶着されていることから、接着フィルム３の破片が周囲に飛散することはない。このようにして、接着フィルム３が破断されると、個々の接着フィルム３付きのデバイスＤとして形成される。そして、所定の拡張量だけエキスパンドシート６を拡張することにより、各デバイスＤの間隔が拡がって各デバイスＤの間に隙間７が形成されるため、デバイスＤのピックアップを容易にすることができる。

このように、本発明にかかる接着フィルムの破断方法は、ウェーハ加工ステップ、エキスパンドシート貼着ステップを順次実施して、分割起点が形成されたウェーハＷ又は分割されたウェーハＷの裏面Ｗｂにウェーハの外径よりも大きい外径を有した接着フィルム３を貼着するとともに接着フィルム３にエキスパンドシート６を貼着した後、破断ステップを実施する前に加熱ステップを実施することにより、ウェーハＷの外周Ｗｃから露出した接着フィルム３のはみ出し部４を加熱してエキスパンドシート６に溶着するように構成したため、破断ステップを実施してエキスパンドシート６を拡張して接着フィルム３を分割予定ラインＳに沿って破断する際に、ウェーハＷの外周Ｗｃから露出した接着フィルム３のはみ出し部４が破断して生じた破片が周囲に飛散することがなく、個々のデバイスＤに破片が付着するのを防止することができる。

本実施形態に示した破断ステップは、拡張手段５０によって、エキスパンドシート６を下方に押し下げて拡張することにより、接着フィルム３を破断する場合を説明したが、この場合に限られない。例えばエキスパンドシートの四辺を挟持して引っ張ることができる拡張装置を用いて、エキスパンドシート６の４辺を挟持し放射状に拡張することによって接着フィルムを破断してから、環状のフレームをエキスパンドシート６に貼着するようにしてもよい。

１：表面保護テープ２：改質層３：接着フィルム４：はみ出し部
５：フレーム６：エキスパンドシート７：隙間
１０：保持テーブル１１：保持面
２０：レーザビーム照射手段２１：集光器２２：レーザビーム
３０：研削手段３１：スピンドル３２：マウント３３：研削ホイール
３４：研削砥石
４０：加熱ヒータ
５０：拡張手段５１：支持テーブル５２：フレーム載置台５３：クランプ部
５４：昇降手段５４ａ：シリンダ５４ｂ：ピストン

Claims

交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を有したウェーハの裏面に貼着されウェーハの外径よりも大きい外径を有した接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断する接着フィルムの破断方法であって、
ウェーハの該分割予定ラインに沿って分割起点を形成するか、またはウェーハの該分割予定ラインに沿ってウェーハを分割するウェーハ加工ステップと、
該ウェーハ加工ステップを実施した後、ウェーハの裏面にウェーハの外径よりも大きい外径を有した該接着フィルムを貼着するとともに、該接着フィルムにエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、
該エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、該エキスパンドシートを拡張して該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断する破断ステップと、を備え、
該エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、該破断ステップを実施する前に、ウェーハの外周から露出した該接着フィルムを加熱して該エキスパンドシートに溶着する加熱ステップを更に備えた接着フィルムの破断方法。